電磁場理論中存在四個基本物理量，電場強度E，磁場強度H,電場通量密度D,磁場通量密度B.
E:其中E和H最簡單，電場中的電荷受到電場力的作用，單位電荷受的力稱為電場強度，這種定義得到E的單位為N/C，牛頓/每庫侖。另一種單位的定義引入了電位（電勢），電位指電場強度的變化，其數值等於電荷從該處經過任意路徑移動到無窮遠處所做的功（人為假定無窮遠處的勢能為零）與電荷量的比值。電勢常用的符號為U或φ，在國際單位制中的單位是伏特(V)。由E=-▽U得到電場強度，所以得到電場強度的另一個單位V/m。
H:磁場強度的單位為Ampere/Meter，由知
通電直導線周圍存在磁場，磁場強度的大小與電流大小A和距離導線的距離r決定，從而得到磁場強度單位.
D:電場中通過某一有向面的電場線的條數稱為電場通量，D為電場通量密度（電位移矢量），即單位面積的電場通量，電場通量密度為單位面積的電場通量,從面得到其單位為庫侖/平方米。任意無限小的閉合曲面內的電場通量密度的散度不為0（即流入這個閉合空間的通量和流出的不相等）,則在這個閉合曲面包圍的空間中的存在點荷，若散席大於0說明存在正電荷 ，若小於零則存在負電荷。所以說，若存在電荷，電場能量密度的散度不處處為0,靜電場是有源場，但是無旋場。
B:磁場通量密度，又稱磁場感應強度。磁場通量定義為經過一個曲面的磁力線的數量，單位為webers，磁通量密度即單位面積的磁通量，webers/m^2。磁通量密度的散席為零，即在一個任意小的閉合曲面圍成的空間中，磁通量始終為0,所以磁場是無源場。但是任意一個無限小的閉合曲線圍成的任意曲面中磁通量不是一直為零。
位移電流：由法拉第的電磁感應實驗知，在時變磁場中靜止的閉合線圈中會產生感應電動勢，感應電勢阻礙磁通量的變化,等於圍成的曲面上的磁通量的變化率的負。
接下來的問題就是解決電場強度E和電通量密度D有關系，和磁場強度H和磁場通量密度B的關系，以及它們之間相互的關系，就是Maxwell's Equations的全部內容。